Одной из самых оригинальных концепций в области обработки материалов резанием стала идея использования обычной воды. Замысел был прост: в тонкую струю, истекающую под высоким давлением, внедряются микроскопические крупицы твердого вещества, которые и обеспечивают необходимое эрозионное воздействие. При этом сам активный инструмент (вода) износа не имеет. Идея принесла плоды: за счет простоты и доступности гидроабразивная резка сейчас является одним из наиболее применяемых способов раскроя материалов, конкурируя даже с лазерной технологией.
Типичные условия работы оборудования при данной методике обработки:
- давление жидкости – 4000 бар и выше;
- выходной диаметр сопла – 0,6-1,2 миллиметра;
- скорость струи – около 1 километра в секунду;
- толщина раскраиваемого материала – до 30 сантиметров (иногда и более).
Достоинства и недостатки
К несомненным плюсам гидротехнологии следует отнести:
- широкую номенклатуру подвергаемого раскрою материала;
- высокую эффективность процесса и возможность одновременной резки нескольких слоёв;
- полную экологическую и пожарную безопасность;
- хорошую гладкость кромки реза (шероховатость до Ra 1,6);
- отсутствие пригорания (температура в активной зоне менее 100 градусов).
В качестве минуса следует указать быстрый износ направляющих сопел, ведь абразивные частицы-включения обычно имеют твердость не ниже 6,5 по шкале Мооса. Кроме того, вода может привести к последующей коррозии заготовок в случае обработки ржавеющих сталей. На поверхности их вероятно образование нежелательных пленок гидроокислов. Да и сам абразивный порошок, хоть и используется в замкнутом цикле, что минимизирует потери, имеет достаточно высокую стоимость.
Часто заготовки обрабатывают, погрузив их в воду. На качестве обработки это практически не сказывается, зато отсутствует пылеобразование, а уровень шума снижается до 65 децибел. Резка мягких веществ (полиуретана, кожи, пенопласта) происходит без добавления абразива.
Некоторые материалы могут быть раскроены только таким способом. Например, алюминий или нержавеющая сталь толще семи миллиметров плохо поддаются лазерной резке, зато с этой задачей легко справляется гидроабразивная. А композитные материалы при механической обработке образуют заусеницы и сколы, что исключено при использовании описанного метода. Вот поэтому старая, но эффективная идея взять в помощники воду популярна до сих пор.